■ 文/供圖|河南豫申高速公路有限公司 王安偉
已建成通車的上羅高速淮河特大橋
2023年10月18日11時(shí)16分,隨著最后一塊橋面板穩(wěn)穩(wěn)落下,河南省安陽(yáng)至羅山高速公路上蔡至羅山(豫鄂省界)段樁板式無(wú)土路基橋面工程順利完工。這是繼7月3日該路基預(yù)制管樁施工任務(wù)完成后,該工程建設(shè)迎來(lái)的又一重大新進(jìn)展,為2024年全線通車奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
金風(fēng)送爽,稻米飄香。2023年10月,豫南大地廣袤的田野上,到處洋溢著豐收后的喜悅景象,穿行其間的河南省安陽(yáng)至羅山高速公路上蔡至羅山(豫鄂省界)段(以下簡(jiǎn)稱“上羅高速”)建設(shè)工地上,機(jī)械轟鳴、鞭炮聲聲,同樣迎來(lái)了碩果累累、激動(dòng)人心的美好時(shí)刻。隨著最后一塊橋面板穩(wěn)穩(wěn)落下,上羅高速樁板式無(wú)土路基橋面工程順利完工,標(biāo)志著河南省高速公路首例樁板式無(wú)土路基施工圓滿完成。
【項(xiàng)目名片】
上羅高速是國(guó)家高速公路網(wǎng)北京至武漢高速公路的重要組成部分,全長(zhǎng)192.95公里,總投資189.95億元,采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)時(shí)速120公里。項(xiàng)目分兩期實(shí)施,一期工程上蔡至羅山段全長(zhǎng)149公里,于2020年開(kāi)工建設(shè),并于2022年建成通車;二期工程羅山至豫鄂省界段全長(zhǎng)44公里,于2021年6月開(kāi)工建設(shè),計(jì)劃于2024年建成通車。項(xiàng)目全部建成后將北通雄安新區(qū)、京津冀城市群,南連長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶,對(duì)強(qiáng)化區(qū)域間經(jīng)濟(jì)融合、帶動(dòng)沿線城市群一體化發(fā)展、緩解京港澳高速公路交通壓力有著重要意義,并將進(jìn)一步完善河南高速路網(wǎng)結(jié)構(gòu),促進(jìn)沿線高質(zhì)量發(fā)展,助力鄉(xiāng)村振興。
上羅高速二期工程羅山至豫鄂省界段(以下簡(jiǎn)稱“上羅二期”)位于河南省信陽(yáng)市羅山縣境內(nèi),沿線稻田多、坑塘多、河湖密布,軟基路段分布廣泛。如何減少施工占地、保證建設(shè)質(zhì)量,如何確保項(xiàng)目安全高效推進(jìn)、真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,成為項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的難題?!盀榱斯タ诉@些‘?dāng)r路虎’,面對(duì)近300萬(wàn)方的借土填方,我們毅然決定進(jìn)行二次土地預(yù)審,在初設(shè)階段優(yōu)化平縱曲線、互通形式、收費(fèi)站設(shè)置,減少高填深挖,尤其是在省內(nèi)首創(chuàng)性采用3.1公里樁板式無(wú)土路基設(shè)計(jì)方案,較好地處理了坑塘稻田等軟基路段,基本實(shí)現(xiàn)了‘填挖基本平衡’?!闭驹趧倓偨ǔ傻臉栋迨綗o(wú)土路基上,負(fù)責(zé)上羅二期的河南豫申高速公路有限公司副總經(jīng)理李玉耀興致勃勃地做著介紹。
讓李玉耀引以為豪的樁板式無(wú)土路基,是一種由“樁”和“板”組成的剛性新型路基施工結(jié)構(gòu),通過(guò)采用后澆形式,將預(yù)制板與橋梁樁、柱下部結(jié)構(gòu)固結(jié)在一起。與傳統(tǒng)路基相比,樁板式結(jié)構(gòu)路基剛度更大、沉降更小,且無(wú)需進(jìn)行傳統(tǒng)路基施工過(guò)程中必要的放坡寬度,極大提高了土地利用率,有效解決了平原地區(qū)高速公路建設(shè)中面臨的無(wú)土可用、取土困難、坑塘稻田軟基處理困難等問(wèn)題。同時(shí),無(wú)土路基的“樁”和“板”都在標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制場(chǎng)采用裝配化、工廠化預(yù)制方法進(jìn)行集中預(yù)制,這極大地縮短了工程建設(shè)周期,提高了工程質(zhì)量,節(jié)約了建設(shè)成本,對(duì)積極推行工廠化生產(chǎn)、裝配化安裝、專業(yè)化施工具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
建設(shè)過(guò)程中,負(fù)責(zé)上羅一期、上羅二期的河南安羅高速公路有限公司、河南豫申高速公路有限公司始終全面踐行國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的總體要求,深入開(kāi)展工業(yè)化建造、裝配化施工等一系列攻關(guān)活動(dòng)。
按照“模塊化設(shè)計(jì)、拼裝化施工”思路,上羅二期采用短節(jié)段、全斷面預(yù)制方式,在國(guó)內(nèi)首次采用“一節(jié)一定位、兩節(jié)一緊鎖、三節(jié)一張拉”“半幅雙向、對(duì)稱就位”的6米大跨徑全斷面結(jié)構(gòu)形式預(yù)制箱涵,共計(jì)188道、2916節(jié),裝配化率達(dá)66%,較現(xiàn)澆涵洞節(jié)約混凝土30%,大幅提高施工效率。涵節(jié)可提前工廠化生產(chǎn)、集中化預(yù)制,征地拆遷后迅速運(yùn)至工地拼裝,實(shí)現(xiàn)路基與涵背同步施工,有效解決路基填筑斷點(diǎn),切實(shí)保障工程品質(zhì)。
上羅二期應(yīng)用16萬(wàn)延米預(yù)制橋梁大管樁,通過(guò)工廠化生產(chǎn),采用離心、預(yù)應(yīng)力、高溫高壓蒸養(yǎng)等工藝成型,質(zhì)量可控,同時(shí)運(yùn)用預(yù)制管樁作為橋梁基樁,施工過(guò)程無(wú)需排放泥漿,環(huán)保效益顯著。與鉆孔灌注樁相比,預(yù)制橋梁大管樁變實(shí)心為空心、變單樁為群樁、變長(zhǎng)樁為短樁,節(jié)約混凝土69%、鋼筋63%,工效提高兩倍的同時(shí),還有效避免了夾渣、縮頸等質(zhì)量問(wèn)題,減排泥漿約5萬(wàn)立方米。
根據(jù)試樁情況,項(xiàng)目公司對(duì)比水泥攪拌樁施工效果,將深層地基處理由水泥攪拌樁優(yōu)化為預(yù)制小管樁,全線共計(jì)應(yīng)用78萬(wàn)延米。預(yù)制小管樁單樁承載力高、數(shù)量可視、質(zhì)量易檢,利于減小工后沉降,工效相比傳統(tǒng)工藝提高6倍,大大縮短了工期,為橋涵臺(tái)背和涵通基礎(chǔ)早日施工贏得了時(shí)間,也為避免或減少橋頭跳車夯實(shí)了基礎(chǔ)。
上羅高速汝南東互通主線橋及黃崗立交均為全預(yù)制裝配式橋梁,這也是全橋預(yù)制裝配建造技術(shù)在河南省內(nèi)高速公路橋梁建設(shè)中的首次應(yīng)用。站在黃崗立交前,先后負(fù)責(zé)上羅一期、上羅二期的項(xiàng)目公司董事長(zhǎng)呂維前興奮地說(shuō):“我們采用管樁、管墩、蓋梁、箱梁全預(yù)制裝配建造技術(shù),從優(yōu)化設(shè)計(jì)方案入手,將整橋化整為零,拆成若干單元,便于預(yù)制、運(yùn)輸、安裝和檢驗(yàn),使全橋預(yù)制裝配化率達(dá)98%,真正實(shí)現(xiàn)了橋梁工廠化生產(chǎn)、裝配化施工。此外,我們也進(jìn)一步擴(kuò)大了防排工程裝配化施工范圍,在拱形骨架、急流槽、六棱塊等防排工程上規(guī)?;瘧?yīng)用玻璃鋼纖維高性能復(fù)合防排構(gòu)件,構(gòu)件耐溫差、耐腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng),安裝便利、質(zhì)量可靠、外形潔美。與圬工防護(hù)相比,勞動(dòng)強(qiáng)度低,人工用量少,可提升施工工效3倍以上,共計(jì)減少圬工用量4.6萬(wàn)立方米?!?/p>
施工中的河南首條樁板式無(wú)土路基
河南自古便有“天下糧倉(cāng)”的美譽(yù)。上羅高速跨越“豫州之腹地 天下之最中”的豫南地區(qū),是基本農(nóng)田管控最為嚴(yán)格的區(qū)域之一,保護(hù)好沿線耕地十分重要。項(xiàng)目公司董事長(zhǎng)呂維前出生于農(nóng)村,他對(duì)鄉(xiāng)村田野有一種天然的親近之情,更能切身感受到土地對(duì)農(nóng)民的重要性。
參建單位一進(jìn)場(chǎng),呂維前就組織相關(guān)單位多次踏勘、調(diào)查沿線地形地貌?!拔野l(fā)現(xiàn)上羅高速公路沿線不少田地起伏不平,有些水庫(kù)、水渠、坑塘年久失修、淤積嚴(yán)重。如果能和取土相結(jié)合,豈不一舉兩得!”呂維前說(shuō)。
經(jīng)過(guò)充分溝通,呂維前的想法得到沿線各級(jí)政府的支持。思路決定出路,項(xiàng)目公司結(jié)合國(guó)家政策和屬地要求,組織專業(yè)力量反復(fù)論證,創(chuàng)新性提出取土與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、河道治理、水庫(kù)擴(kuò)容、坑塘清淤、空心村改造等多種結(jié)合方式,將沿線地勢(shì)高低不平和排灌能力差的“小田”“瘦田”,連片改造成為高標(biāo)準(zhǔn)的“大田”“肥田”。
沿上羅高速驅(qū)車行駛,沿線兩側(cè)良田整齊排列,田成方、土成型、渠成網(wǎng)、路相通、溝相連,公路與農(nóng)田和諧共生,現(xiàn)代文明與農(nóng)耕文明完美融合。
“以前我這兩塊地高度不一樣,多虧了項(xiàng)目部門(mén)幫我們平整,現(xiàn)在不僅灌溉方便,收割時(shí),機(jī)器可以直接開(kāi)到地里,更方便?!闭诓シN冬小麥的村民邊介紹,邊對(duì)項(xiàng)目公司此舉豎起大拇指。
清淤擴(kuò)容后,河道、坑塘、水庫(kù)的水質(zhì)變好了,蓄水能力增強(qiáng)了,就連清理出來(lái)的淤泥也得到了最大化利用,符合要求的用作了路基填料,不符合要求的或作為耕地肥料,或供路基中分帶和互通區(qū)綠化使用。此外,上羅高速還“吃光”了沿線兩市共6個(gè)縣的建筑廢棄物、樓盤(pán)基坑棄土,用以填筑路基。通過(guò)這種創(chuàng)新性的取土方式,全線3300多萬(wàn)立方米填方,未破壞一分農(nóng)田,同時(shí),項(xiàng)目公司還高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)農(nóng)田2200多畝,治理河道15.1公里,清淤坑塘、擴(kuò)容水庫(kù)1600萬(wàn)立方米。由此,上羅高速成功入選河南省綠色公路試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,節(jié)地經(jīng)驗(yàn)做法被自然資源部推薦為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)地技術(shù)典型案例。
“黨的二十大明確要求加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó),深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、節(jié)約集約、綠色低碳等發(fā)展戰(zhàn)略。作為身處新時(shí)代、肩負(fù)新使命的交通人,我們義不容辭響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,要始終堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng),下足繡花針功夫,探索與完善新思路、新技術(shù)、新工藝、新材料,高質(zhì)量打造平安百年品質(zhì)工程?!眳尉S前在項(xiàng)目啟動(dòng)之初如是說(shuō)道。
上羅高速以“早施工、早沉降”為土方施工總體工作思路,科學(xué)確定施工工序、施工部位,明確“坑塘處理先低后高,路段先長(zhǎng)后短,橋涵先小后大、先暗后明、先臺(tái)后墩”原則,確保施工現(xiàn)場(chǎng)盡快連通成片,僅一年時(shí)間便基本完成路基土方施工,保證路基擁有充足的自然沉降時(shí)間。
施工期間,項(xiàng)目公司在省內(nèi)率先引入第三方檢測(cè)單位,先于94區(qū)頂開(kāi)展全線路基彎沉檢測(cè),將94區(qū)頂彎沉控制在160(0.01mm)以內(nèi),通過(guò)“強(qiáng)基”層層保障路床頂及臺(tái)背彎沉值控制在100(0.01mm)以內(nèi)。
秉持“長(zhǎng)壽命、高性能”路面設(shè)計(jì)理念,以提高工程品質(zhì)、提升作業(yè)效率、降低施工成本為目的,上羅高速采用大厚度水穩(wěn)層設(shè)計(jì),將傳統(tǒng)的三層優(yōu)化為兩層,并在水穩(wěn)施工中同步開(kāi)展中分帶填土、交安基礎(chǔ)、綠化等工序,確保瀝青混凝土路面施工前“涉土、混凝土、砂漿”等工程基本結(jié)束,實(shí)現(xiàn)黃(土)白(混凝土、砂漿)黑(瀝青)無(wú)交叉,保障路面施工“零”污染;加強(qiáng)廢舊資源綜合利用,將工業(yè)鋼渣陳化改性,廢舊輪胎橡膠粉、廢舊農(nóng)膜PE復(fù)合改性等,變“廢”為“寶”,提升路用綜合性能。
同時(shí),項(xiàng)目公司還注重智慧工地建設(shè),把質(zhì)量、安全、進(jìn)度、合同管理等融入一體化智能管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全體參建單位大數(shù)據(jù)資源共享;采用“路面全過(guò)程智慧監(jiān)控系統(tǒng)”對(duì)混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、分析、預(yù)警,推動(dòng)建立全程“可視、可測(cè)、可監(jiān)、可控”的項(xiàng)目綜合監(jiān)控體系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)智能化、施工動(dòng)態(tài)信息化、過(guò)程溯源數(shù)字化、總結(jié)日?qǐng)?bào)自動(dòng)化。
針對(duì)以往工程建設(shè)中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病、管控薄弱環(huán)節(jié),上羅高速在建設(shè)過(guò)程中全面應(yīng)用混凝土和水穩(wěn)振動(dòng)拌和、整體式液壓箱涵模板、智能化水泥撒布車、機(jī)器人焊接、中分帶填土輸送機(jī)等“四新”應(yīng)用36項(xiàng),研發(fā)使用無(wú)拉孔涵通、翼緣板鋼筋三維定位裝置、霧炮箱梁養(yǎng)生等“微創(chuàng)新”28項(xiàng),已累計(jì)形成學(xué)術(shù)論文35篇,授權(quán)專利23項(xiàng),獲得省部級(jí)工法27項(xiàng),QC小組成果26項(xiàng),微創(chuàng)新成果16項(xiàng),施工技術(shù)創(chuàng)新成果3項(xiàng),BIM成果10項(xiàng),工程建設(shè)科技成果3項(xiàng),省級(jí)樣板工程8項(xiàng),已發(fā)布實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。目前,上羅高速項(xiàng)目成功入選交通運(yùn)輸部第一批平安百年品質(zhì)工程示范項(xiàng)目、交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)工程、自然資源部節(jié)地技術(shù)和節(jié)地模式推薦目錄、河南省建筑業(yè)綠色施工示范工程、河南省工程建設(shè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程等,榮獲由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)、中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心主辦的第三屆碳中和博鰲大會(huì)頒發(fā)的創(chuàng)新獎(jiǎng)、碳中和領(lǐng)域企業(yè)貢獻(xiàn)獎(jiǎng),并成功舉辦2023年全國(guó)平安百年品質(zhì)工程觀摩會(huì)。
2024年,上羅二期將建成通車?!吧狭_建設(shè)者將持續(xù)堅(jiān)持黨建引領(lǐng)、創(chuàng)新賦能,在新征程上不懈探索、久久為功、善作善成,把主題教育成果轉(zhuǎn)化為推動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際成效,為加快推進(jìn)河南省交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)向樞紐經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變、加快建設(shè)交通強(qiáng)省做出更大貢獻(xiàn)!”呂維前說(shuō)。
水庫(kù)擴(kuò)容效果